Una nuova tecnica promette raggi X più dettagliati

Alcuni ricercatori europei hanno sviluppato un modo per produrre immagini a raggi X estremamente dettagliate mediante l’impiego di apparecchiature di imaging convenzionali, quali quelle
utilizzate negli ospedali e negli aeroporti, la nuova tecnica produce immagini cosiddette «a campo oscuro», che potrebbero rivelarsi utili per numerose applicazioni, tra cui
l’imaging medico e lo screening per la sicurezza.

A differenza dei raggi X convenzionali, le immagini a campo oscuro catturano la diffusione dei raggi X all’interno del materiale stesso, mostrando le variazioni anche minime di ossa, tessuti
molli e altri materiali. L’immagine prodotta è molto più chiara e dettagliata di quella ottenuta con i normali raggi X. In campo medico, la sensibilità potenziata del
sistema si traduce nella possibilità di rilevare le microfratture e di misurare la densità ossea.

Inoltre, poiché le cellule cancerose e delle placche diffondono le radiazioni in maniera diversa dalle cellule normali, le immagini a raggi X a campo oscuro dei tessuti molli potrebbero
evidenziare i tessuti cancerosi e le placche associate al morbo di Alzheimer. La maggiore sensibilità dei raggi X a campo oscuro emerge chiaramente nell’immagine di un’ala di pollo
pubblicata insieme all’articolo nella rivista «Nature Materials».

Nel contesto di sicurezza, la struttura microcristallina degli esplosivi fa sì che diffondano le radiazioni in maniera marcata e siano pertanto facili da individuare con i raggi X a
campo oscuro. Nell’industria marittima e aeronautica, tali raggi X potrebbero essere utilizzati per individuare microcrepe e corrosione in strutture quali gli scafi delle navi e le ali degli
aeroplani.

Tuttavia, il pieno potenziale di tali raggi X a campo oscuro non è stato finora praticamente mai sfruttato, in quanto la loro produzione era possibile solamente mediante l’impiego
dell’ottica cristallina, estremamente complessa, e delle fonti di raggi X più luminose del mondo, quali i sincrotroni.

Nel loro articolo, gli scienziati danesi e svizzeri spiegano l’utilizzo di reticoli nanostrutturati montati su fonti convenzionali di raggi X al fine di produrre immagini a campo oscuro.

«I ricercatori lavorano da anni sulle immagini a raggi X a campo oscuro», ha commentato il professor Franz Pfeiffer del Paul Scherrer Institute e École polytechnique
fédérale de Lausanne (Svizzera).

«Fino a oggi tali immagini sono state prodotte solamente utilizzando elementi ottici cristallini sofisticati», ha aggiunto Christian David del PSI. «La nostra nuova tecnica
utilizza componenti ottici innovativi dei raggi X sotto forma di reticoli di nanostrutture che consentono l’impiego di uno spettro energetico ampio, compresa la gamma standard di energie
utilizzata nelle apparecchiature convenzionali per i raggi X in uso negli ospedali o negli aeroporti.»

Gli scienziati hanno ora intenzione di adattare il sistema per renderlo utilizzabile con le apparecchiature medicali esistenti. «Se combiniamo questa tecnica con quella di imaging a
contrasto di fase sviluppata nel 2006, abbiamo la possibilità di fornire la stessa gamma di tecniche di imaging nell’imaging a raggi X ad ampio spettro che possiamo offrire per la luce
visibile», ha affermato il professor Pfeiffer.

Per maggiori informazioni consultare:

https://www.epfl.ch/

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